JP2017069187A - Liquid injection power bank structure - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid injection power bank structure capable of prolonging the lifetime of the structure by producing a more perfect chemical reaction.SOLUTION: A liquid injection power bank structure 1 comprises a bottle body 40 which includes upper and bottom openings and is configured to house first and second electrode structures 60 and 80 therein. The liquid injection power bank structure further comprises: an upper cap 20 which is configured to face the upper opening of the bottle body 40; a first bottom cap 74 which is configured to face the bottom opening; a second bottom cap 100 which is configured to face the first bottom cap 74; and a power output module which is disposed within the second bottom cap 100. The first electrode structure 60 has a cylindrical shape, the second electrode structure 80 has a mesh shape, and the power output module is electrically connected to the first electrode structure 60 and the second electrode structure 80.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本開示は、一般に、発電デバイスに関する。より詳細には、本開示は、注液型パワーバンク構造体に関する。   The present disclosure relates generally to power generation devices. More particularly, the present disclosure relates to a liquid injection type power bank structure.

ボタン電池および亜鉛炭素電池などの市場で入手可能な市販の電池は、一般に、一次電池と呼ばれる。これらの電池は、一度だけ使用され、その後、廃棄されるように設計される。しかし一次電池内に含まれる重金属および電解物は、環境に有害であり、結果として、これらが廃棄されるときに環境汚染を生み出す。たとえば、一次電池内に含まれる電解質が漏出した場合、これは、水との化学反応を引き起こすことがあり、それによってその後、有害な物質を生み出す。   Commercially available batteries such as button batteries and zinc carbon batteries are commonly referred to as primary batteries. These batteries are designed to be used only once and then discarded. However, heavy metals and electrolytes contained within the primary battery are harmful to the environment, and as a result, create environmental pollution when they are discarded. For example, if the electrolyte contained in the primary battery leaks, this can cause a chemical reaction with water, which in turn creates harmful substances.

昨今、従来の一次電池の代替物に関する研究が、大きく進歩してきた。一般的に水電池として知られている注液型発電デバイスが、従来の一次電池の代替物となっている。水電池は、有害な電解物を含まず、これが水に浸されまたは水で充填されるまで電圧を生み出さないように設計されている。したがって、従来の一次電池と比較して、水電池は、これらが水と接触しない限り化学反応が起こらないため、容易に保管され得る。さらに、水電池を製造するために使用される材料は、環境に優しく、これは、水電池が廃棄されるとき、水電池の構成材料が、容易に再利用可能であり、有毒な物質を生み出さないことを意味する。   In recent years, research on alternatives to primary batteries has made great progress. A liquid injection type power generation device generally known as a water battery is an alternative to a conventional primary battery. A water battery is designed not to contain harmful electrolytes and to produce no voltage until it is immersed in or filled with water. Therefore, compared to conventional primary batteries, water batteries can be easily stored because they do not undergo a chemical reaction unless they come into contact with water. In addition, the materials used to manufacture the water battery are environmentally friendly, which means that when the water battery is discarded, the water battery components are easily reusable and produce toxic substances. Means no.

しかし、既存の水電池は、いくつかの欠点を有する。たとえば、既存の水電池の寿命は、電池の電極材料が、電極材料間の化学反応の間、完全に消費され得るかどうかによって決まる。既存の水電池の電極は、反応のための最適な露出領域を有するように設計されていない。さらに、既存の水電池の使用済み電極材料は、新しい電極材料と容易に交換することはできない。したがって、上記で述べた欠点に打ち勝つ注液型発電デバイスを開発する必要が存在する。   However, existing water batteries have several drawbacks. For example, the lifetime of an existing water battery depends on whether the battery electrode material can be completely consumed during the chemical reaction between the electrode materials. Existing water battery electrodes are not designed to have an optimal exposed area for reaction. Furthermore, the used electrode material of the existing water battery cannot be easily replaced with a new electrode material. Therefore, there is a need to develop a liquid injection type power generation device that overcomes the drawbacks described above.

本明細書において開示する装置各々は、いくつかの態様を有し、そのいかなるものも、その所望の特質を単独で担っているものではない。次に、特許請求の範囲によって明示される範囲を限定することなく、本開示の特定の実施形態のより優れた特徴が、簡潔に論じられる。この論議を考慮した後、特に「発明を実施するための形態」を読み取った後、本開示の特徴が他の水電池に勝るいくつかの利点をいかにして提供するかが理解されるであろう。   Each of the devices disclosed herein has several aspects, none of which is solely responsible for its desired attributes. The superior features of certain embodiments of the present disclosure will now be briefly discussed, without limiting the scope defined by the claims. After considering this discussion, and in particular after reading "Mode for Carrying Out the Invention", it will be understood how the features of the present disclosure provide several advantages over other water batteries. Let's go.

本開示は、
上部開口部および底部開口部を備えたボトル本体であって、第１の電極構造体および第２の電極構造体を収容するように構成される、ボトル本体と、
前記ボトル本体の前記上部開口部と対合するように構成された上部キャップと、
前記ボトル本体の前記底部開口部と対合するように構成された第１の底部キャップと、
前記第１の底部キャップと対合するように構成された第２の底部キャップと、
前記第２の底部キャップ内に配設されたパワー出力モジュールとを備える、注液型パワーバンク構造体を提供する。
前記第１の電極構造体は、円筒形状を有し、前記第２の電極構造体は、メッシュ形状を有し、前記パワー出力モジュールは、前記第１の電極構造体および前記第２の電極構造体に電気的に接続される。 This disclosure
A bottle body with a top opening and a bottom opening, the bottle body configured to receive a first electrode structure and a second electrode structure;
An upper cap configured to mate with the upper opening of the bottle body;
A first bottom cap configured to mate with the bottom opening of the bottle body;
A second bottom cap configured to mate with the first bottom cap;
A liquid injection type power bank structure is provided comprising a power output module disposed in the second bottom cap.
The first electrode structure has a cylindrical shape, the second electrode structure has a mesh shape, and the power output module includes the first electrode structure and the second electrode structure. Electrically connected to the body.

一実施形態では、
前記上部キャップが、
第１のシリコン片と、
第２のシリコン片と、
前記上部キャップの上部に配設された空気口と
を備え、
開口部が、前記第１のシリコン片の中心内に形成され、切断部が、前記第２のシリコン片の中心内に形成され、
前記第１のシリコン片の厚さは、前記第２のシリコン片の厚さより大きく、
前記開口部および前記切断部が、液体ではなくガスが前記切断部を通り抜けることができるように構成される。 In one embodiment,
The upper cap is
A first piece of silicon;
A second piece of silicon;
An air port disposed on an upper portion of the upper cap,
An opening is formed in the center of the first silicon piece, and a cut is formed in the center of the second silicon piece;
The thickness of the first silicon piece is larger than the thickness of the second silicon piece,
The opening and the cutting portion are configured so that gas, not liquid, can pass through the cutting portion.

別の実施形態では、注液型パワーバンク構造体は、
前記ボトル本体の内側側壁上に配設された第１の導電性構成要素と、
前記第１の底部キャップの前記内側側壁および外側側壁の両方上に配設された第２の導電性構成要素と、
前記第２の底部キャップの前記内側側壁上に配設された第３の導電性構成要素とをさらに備える。
前記第１の導電性構成要素は、前記第１の底部キャップが前記ボトル本体の前記底部開口部と対合するとき、前記第２の導電性構成要素と接触し、
前記第２の導電性構成要素は、前記第２の底部キャップが前記第１の底部キャップと対合するとき、前記第３の導電性構成要素と接触する。 In another embodiment, the injectable power bank structure comprises:
A first conductive component disposed on an inner sidewall of the bottle body;
A second conductive component disposed on both the inner and outer sidewalls of the first bottom cap;
A third conductive component disposed on the inner sidewall of the second bottom cap.
The first conductive component contacts the second conductive component when the first bottom cap mates with the bottom opening of the bottle body;
The second conductive component contacts the third conductive component when the second bottom cap mates with the first bottom cap.

別の実施形態では、注液型パワーバンク構造体は、
シリコンＯリングと、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）樹脂と、導電性プレートとを有する装着プレートであって、固定構成要素を介して前記第１の電極構造体に固定される、装着プレートをさらに備える。
前記シリコンＯリングが、液体が前記ボトル本体の前記底部開口部から漏出することを防止するように構成され、
前記固定構成要素が、導電性材料から作製され、さび耐性を有するように処理される。 In another embodiment, the injectable power bank structure comprises:
A mounting plate having a silicon O-ring, acrylonitrile butadiene styrene (ABS) resin, and a conductive plate, further comprising a mounting plate fixed to the first electrode structure via a fixing component.
The silicon O-ring is configured to prevent liquid from leaking out of the bottom opening of the bottle body;
The stationary component is made from a conductive material and processed to be rust resistant.

別の実施形態では、注液型パワーバンク構造体は、
前記空洞内に配設された伸縮自在の構成要素をさらに備える。
前記伸縮自在の構成要素は、導電性材料から作製され、
前記伸縮自在の構成要素は、前記第１の底部キャップが前記ボトル本体の前記底部開口部と対合し、前記第２の底部キャップが前記第１の底部キャップと対合するとき、前記ベース、前記導電性プレートおよび／または前記固定構成要素と接触する。 In another embodiment, the injectable power bank structure comprises:
It further comprises a telescopic component disposed in the cavity.
The stretchable component is made from a conductive material,
The telescoping component includes the base when the first bottom cap is mated with the bottom opening of the bottle body and the second bottom cap is mated with the first bottom cap. Contact the conductive plate and / or the stationary component.

本開示の一実施形態による、注液型パワーバンク構造体の三次元図である。3 is a three-dimensional view of a liquid injection type power bank structure according to an embodiment of the present disclosure. FIG. 本開示の一実施形態による、注液型パワーバンク構造体の上部キャップ２０の概略図である。1 is a schematic view of an upper cap 20 of a liquid injection type power bank structure according to an embodiment of the present disclosure. FIG. 本開示の一実施形態による、注液型パワーバンク構造体のボトル本体４０の概略図である。FIG. 3 is a schematic view of a bottle body 40 of a liquid injection type power bank structure according to an embodiment of the present disclosure. 本開示の一実施形態による、注液型パワーバンク構造体の第１の底部キャップ７４および第２の底部キャップ１００の概略図である。2 is a schematic view of a first bottom cap 74 and a second bottom cap 100 of an injectable power bank structure according to one embodiment of the present disclosure. FIG. 本開示の一実施形態による、注液型パワーバンク構造体の概略図である。1 is a schematic view of a liquid injection type power bank structure according to an embodiment of the present disclosure. FIG. 本開示の一実施形態による、注液型パワーバンク構造体の分解図である。1 is an exploded view of a liquid injection type power bank structure according to an embodiment of the present disclosure. FIG. 本開示の一実施形態による、注液型パワーバンク構造体の概略図である。1 is a schematic view of a liquid injection type power bank structure according to an embodiment of the present disclosure. FIG.

以下の詳細な説明は、本開示の特有の実施形態に関する。しかし、本開示は、数多くの異なる方法で実施され得る。この説明では、添付の図に参照がなされ、ここでは対応する部分は、全図を通して数字によって特定される。   The following detailed description relates to specific embodiments of the present disclosure. However, the present disclosure can be implemented in many different ways. In this description, reference is made to the accompanying drawings, wherein corresponding parts are identified by numerals throughout the drawings.

図１は、本開示の一実施形態による、注液型パワーバンク構造体の三次元図である。図１に示す構成要素は、原寸に比例して描かれておらず、例示の目的のためにすぎないことを留意されたい。図１に示すように、注液型パワーバンク構造体１は、上部キャップ２０と、ボトル本体４０と、第１の電極構造体６０と、第２の電極構造体８０と、第１の底部キャップ７４と、第２の底部キャップ１００とを備える。上部キャップ２０は、第１のシリコン片２４および第２のシリコン片２６を備える。第１の電極構造体６０は、ボトル本体４０内に配設され、第１の底部キャップ７４および第２の底部キャップ１００によって固定される。第２の電極構造体８０は、ボトル本体４０の内側側壁上に配設される。   FIG. 1 is a three-dimensional view of a liquid injection type power bank structure according to an embodiment of the present disclosure. It should be noted that the components shown in FIG. 1 are not drawn to scale and are for illustrative purposes only. As shown in FIG. 1, the liquid injection type power bank structure 1 includes an upper cap 20, a bottle body 40, a first electrode structure 60, a second electrode structure 80, and a first bottom cap. 74 and a second bottom cap 100. The upper cap 20 includes a first silicon piece 24 and a second silicon piece 26. The first electrode structure 60 is disposed in the bottle body 40 and is fixed by the first bottom cap 74 and the second bottom cap 100. The second electrode structure 80 is disposed on the inner side wall of the bottle body 40.

図２Ａは、本開示の一実施形態による、注液型パワーバンク構造体の上部キャップ２０の概略図である。図２Ａに示す構成要素は、原寸に比例して描かれておらず、例示の目的のためにすぎないことを留意されたい。図２Ａに示すように、空気口２０１が、上部キャップ２０上に配設される。第１のシリコン片２４は、第２のシリコン片２６より厚い。開口部２４１が、第１のシリコン片２４の中心内に形成され、切断部２６１が、第２のシリコン片２６の中心内に形成される。第１のシリコン片２４および第２のシリコン片２６は、上部キャップ２０の内側側壁上に固定される。開口部２４１および切断部２６１は、液体ではなく空気およびガスが、開口部２４１および切断部２６１を通り抜けることができるように構成される。したがって、電極材料間の化学反応中に生み出されたガスは、開口部２４１、切断部２６１、および空気口２０１を通って排出され得る。他方では、上部キャップ２０は、ボトル本体４０の内側の液体が漏出することを防止することができる。   FIG. 2A is a schematic view of the top cap 20 of the infused power bank structure according to one embodiment of the present disclosure. It should be noted that the components shown in FIG. 2A are not drawn to scale and are for illustrative purposes only. As shown in FIG. 2A, an air port 201 is disposed on the upper cap 20. The first silicon piece 24 is thicker than the second silicon piece 26. An opening 241 is formed in the center of the first silicon piece 24, and a cutting part 261 is formed in the center of the second silicon piece 26. The first silicon piece 24 and the second silicon piece 26 are fixed on the inner side wall of the upper cap 20. The opening 241 and the cutting part 261 are configured so that air and gas, not a liquid, can pass through the opening 241 and the cutting part 261. Therefore, the gas generated during the chemical reaction between the electrode materials can be exhausted through the opening 241, the cutting part 261, and the air port 201. On the other hand, the upper cap 20 can prevent the liquid inside the bottle body 40 from leaking out.

図２Ｂは、本開示の一実施形態による、注液型パワーバンク構造体のボトル本体４０の概略図である。図２Ｂに示す構成要素は、原寸に比例して描かれておらず、例示の目的のためにすぎないことを留意されたい。ボトル本体４０は、ボトル本体４０の上部および底部それぞれに２つの開口部を備えた円筒形状を有する。第２の電極構造体８０は、ボトル本体４０の内側側壁上に配設される。第２の電極構造体８０は、メッシュ形状を有する。   FIG. 2B is a schematic view of a bottle body 40 of an injectable power bank structure according to one embodiment of the present disclosure. Note that the components shown in FIG. 2B are not drawn to scale and are for illustrative purposes only. The bottle main body 40 has a cylindrical shape with two openings at the top and bottom of the bottle main body 40, respectively. The second electrode structure 80 is disposed on the inner side wall of the bottle body 40. The second electrode structure 80 has a mesh shape.

一実施形態では、第２の電極構造体８０は、炭素（Ｃ）、ニッケル（Ｎｉ）、および導電性メッシュを備える。別の実施形態では、第２の電極構造体８０は、次の材料の少なくとも１つを含むことができる：ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、超伝導性カーボンブラック、グラファイト、および電導性メッシュ。上記で述べた材料は、第２の電極構造体８０がより完全な化学反応を生み出すことを可能にし、それによって注液型パワーバンク構造体の寿命を増大させる。   In one embodiment, the second electrode structure 80 comprises carbon (C), nickel (Ni), and a conductive mesh. In another embodiment, the second electrode structure 80 can include at least one of the following materials: polytetrafluoroethylene (PTFE), superconducting carbon black, graphite, and conductive mesh. The materials described above allow the second electrode structure 80 to produce a more complete chemical reaction, thereby increasing the life of the infused power bank structure.

一実施形態では、第２の電極構造体８０の形状は、第２の電極構造体８０内の導電性メッシュにより、可撓性である。その可撓性により、第２の電極構造体８０は、ボトル本体４０の内側側壁と完全接触して置かれ得る。別の実施形態では、第２の電極構造体８０は、ボトル本体４０の内側側壁の表面の一部分のみにわたって延びる。別の実施形態では、第２の電極構造体８０は、ボトル本体４０の内側側壁の全体表面にわたって延びる。既存の電極構造体と比較して、第２の電極構造体８０の可撓性は、第２の電極構造体８０が、そのサイズを増大させる必要なく、より大きい露出領域を有することを可能にし、これは以下で詳細に説明される。   In one embodiment, the shape of the second electrode structure 80 is flexible due to the conductive mesh in the second electrode structure 80. Due to its flexibility, the second electrode structure 80 can be placed in full contact with the inner side wall of the bottle body 40. In another embodiment, the second electrode structure 80 extends over only a portion of the inner sidewall surface of the bottle body 40. In another embodiment, the second electrode structure 80 extends across the entire surface of the inner side wall of the bottle body 40. Compared to existing electrode structures, the flexibility of the second electrode structure 80 allows the second electrode structure 80 to have a larger exposed area without having to increase its size. This is described in detail below.

第１の導電性構成要素８２が、ボトル本体４０の内側側壁上に配設される。第１の導電性構成要素８２は、第２の電極構造体８０に電気的に接続されるように構成される。一実施形態では、第１の導電性構成要素８２は、ボトル本体４０の内側側壁上に配設された薄い金属プレートである。別の実施形態では、第１の導電性構成要素８２は、めっきプロセスによってボトル本体４０の内側側壁上に配設された導電性コーティングである。図２Ｂに示すように、第１の導電性構成要素８２は、ボトル本体４０の底部まで延び、ボトル本体４０の底部開口部の内側側壁および外側側壁の両方を覆う。   A first conductive component 82 is disposed on the inner sidewall of the bottle body 40. The first conductive component 82 is configured to be electrically connected to the second electrode structure 80. In one embodiment, the first conductive component 82 is a thin metal plate disposed on the inner sidewall of the bottle body 40. In another embodiment, the first conductive component 82 is a conductive coating disposed on the inner sidewall of the bottle body 40 by a plating process. As shown in FIG. 2B, the first conductive component 82 extends to the bottom of the bottle body 40 and covers both the inner and outer sidewalls of the bottom opening of the bottle body 40.

第１の電極構造体６０は、第１の電極構造体６０の上部に開口部を備えた円筒形状を有する。第１の電極構造体６０は、それだけに限定されないが、マグネシウム（Ｍｇ）電極構造体６０でよい。装着プレート６２が、固定構成要素７０を介して第１の電極構造体６０に固定される。装着プレート６２は、シリコンＯリング６２１と、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）樹脂６２２と、導電性プレート６２３とを備える。固定構成要素７０が通り抜けるための穴６２４が、導電性プレート６２３の中心内に形成される。   The first electrode structure 60 has a cylindrical shape with an opening on the top of the first electrode structure 60. The first electrode structure 60 may be, but is not limited to, a magnesium (Mg) electrode structure 60. A mounting plate 62 is fixed to the first electrode structure 60 via a fixed component 70. The mounting plate 62 includes a silicon O-ring 621, acrylonitrile butadiene styrene (ABS) resin 622, and a conductive plate 623. A hole 624 is formed in the center of the conductive plate 623 for the stationary component 70 to pass through.

固定構成要素７０は、導電性材料から作製される。Ｍｇ電極構造体６０は、注液型パワーバンク構造体が電力を生成するときに消費される。ＭＧの高い反応特性により、固定構成要素７０は、腐食しやすい。注液型パワーバンク構造体の寿命を延ばすために、固定構成要素は、さび耐性を有するように処理される。一実施形態では、固定構成要素７０は、リベットであり、さび耐性を有するように処理される。別の実施形態では、固定構成要素７０は、ねじであり、さび耐性を有するように処理される。   The stationary component 70 is made from a conductive material. The Mg electrode structure 60 is consumed when the liquid injection type power bank structure generates electric power. Due to the high reaction characteristics of MG, the stationary component 70 is prone to corrosion. In order to extend the life of the fill power bank structure, the stationary components are treated to be rust resistant. In one embodiment, the stationary component 70 is a rivet and is treated to be rust resistant. In another embodiment, the stationary component 70 is a screw and is treated to be rust resistant.

水がボトル本体４０内に注入された後、シリコンＯリング６２１は、水がボトル本体４０の底部開口部から漏出することを防止することができる。導電性プレート６２３は、固定構成要素７０を介して第１の電極構造体６０の底部と密接に接触する。したがって、導電性プレート６２３は、第１の電極構造体６０に電気的に接続される。   After the water is injected into the bottle body 40, the silicon O-ring 621 can prevent the water from leaking from the bottom opening of the bottle body 40. The conductive plate 623 is in intimate contact with the bottom of the first electrode structure 60 via the stationary component 70. Therefore, the conductive plate 623 is electrically connected to the first electrode structure 60.

図２Ｃは、本開示の一実施形態による、注液型パワーバンク構造体の第１の底部キャップ７４および第２の底部キャップ１００の概略図である。図２Ｃに示す構成要素は、原寸に比例して描かれておらず、例示の目的のためにすぎないことを留意されたい。開口部７４１が、第１の底部キャップ７４の中心内に形成される。第２の導電性構成要素８４は、第１の底部キャップ７４の内側側壁および外側側壁の両方に配設される。一実施形態では、第２の導電性構成要素８４は、薄い金属プレートである。別の実施形態では、第２の導電性構成要素８４は、めっきプロセスを用いて配設された導電性コーティングである。   FIG. 2C is a schematic diagram of a first bottom cap 74 and a second bottom cap 100 of an infused power bank structure according to one embodiment of the present disclosure. Note that the components shown in FIG. 2C are not drawn to scale and are for illustrative purposes only. An opening 741 is formed in the center of the first bottom cap 74. The second conductive component 84 is disposed on both the inner and outer sidewalls of the first bottom cap 74. In one embodiment, the second conductive component 84 is a thin metal plate. In another embodiment, the second conductive component 84 is a conductive coating disposed using a plating process.

ベース９０が、第２の底部キャップ１００の底部に配設され、空洞１０１が、ベース９０の上方に形成される。ベース９０は、導電性材料から作製される。第３の導電性構成要素８６が、第２の底部キャップ１００の内側側壁上に配設される。一実施形態では、第３の導電性構成要素８６は、薄い金属プレートである。別の実施形態では、第３の導電性構成要素８６は、めっきプロセスを用いて配設された導電性コーティングである。導電性材料から作製された、ばねなどの伸縮自在の構成要素７２が、空洞１０１内に配設される。   A base 90 is disposed at the bottom of the second bottom cap 100 and a cavity 101 is formed above the base 90. The base 90 is made from a conductive material. A third conductive component 86 is disposed on the inner sidewall of the second bottom cap 100. In one embodiment, the third conductive component 86 is a thin metal plate. In another embodiment, the third conductive component 86 is a conductive coating disposed using a plating process. A telescopic component 72, such as a spring, made from a conductive material is disposed in the cavity 101.

第２の底部キャップ１００は、さらに、パワー出力モジュール９２を備える。パワー出力モジュール９２は、接続構成要素８８を介してベース９０に電気的に接続される。さらに、パワー出力モジュール９２は、第３の導電性構成要素８６に電気的に接続される。パワー出力モジュール９２は、負荷がパワー出力モジュール９２に接続されたとき、直流（ＤＣ）電流を出力するように構成される。一実施形態では、パワー出力モジュール９２は、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）ポートになることができる。   The second bottom cap 100 further comprises a power output module 92. The power output module 92 is electrically connected to the base 90 via a connection component 88. Further, the power output module 92 is electrically connected to the third conductive component 86. The power output module 92 is configured to output a direct current (DC) current when a load is connected to the power output module 92. In one embodiment, the power output module 92 can be a universal serial bus (USB) port.

図３は、本開示の一実施形態による、注液型パワーバンク構造体の概略図である。図３に示す構成要素は、原寸に比例して描かれておらず、例示の目的のためにすぎないことを留意されたい。図３に示すように、上部キャップ２０は、ボトル本体４０の上部開口部と対合するように構成される。一実施形態では、上部キャップ２０は、ねじ山（図示せず）を介してボトル本体４０の上部開口部と対合することができる。別の実施形態では、上部キャップ２０は、ボトル本体４０の上部開口部とスナップ取り付け式に対合することができる。   FIG. 3 is a schematic diagram of a liquid injection type power bank structure according to an embodiment of the present disclosure. It should be noted that the components shown in FIG. 3 are not drawn to scale and are for illustrative purposes only. As shown in FIG. 3, the upper cap 20 is configured to mate with the upper opening of the bottle body 40. In one embodiment, the top cap 20 can mate with the top opening of the bottle body 40 via threads (not shown). In another embodiment, the top cap 20 can snap-fit with the top opening of the bottle body 40.

第１の底部キャップ７４は、ボトル本体４０の底部開口部と対合するように構成される。第２の底部キャップ１００は、第１の底部キャップ７４と対合するように構成される。一実施形態では、第１の底部キャップ７４は、ねじ山（図示せず）を介してボトル本体４０の底部開口部と対合することができる。別の実施形態では、第１の底部キャップ７４は、ボトル本体４０の底部開口部とスナップ取り付け式に対合することができる。別の実施形態では、第２の底部キャップ１００は、ねじ山（図示せず）を介して第１の底部キャップ７４と対合することができる。別の実施形態では、第２の底部キャップ１００は、第１の底部キャップ７４とスナップ取り付け式に対合することができる。   The first bottom cap 74 is configured to mate with the bottom opening of the bottle body 40. The second bottom cap 100 is configured to mate with the first bottom cap 74. In one embodiment, the first bottom cap 74 can mate with the bottom opening of the bottle body 40 via threads (not shown). In another embodiment, the first bottom cap 74 can snap-fit with the bottom opening of the bottle body 40. In another embodiment, the second bottom cap 100 can mate with the first bottom cap 74 via a thread (not shown). In another embodiment, the second bottom cap 100 can snap-fit with the first bottom cap 74.

第１の底部キャップ７４がボトル本体４０の底部開口部と対合するとき、第１の導電性構成要素８２は、第２の導電性構成要素８４と接触する。第２の底部キャップ１００が第１の底部キャップ７４と対合するとき、第２の導電性構成要素８４は、第３の導電性構成要素８６と接触する。導電性構成要素をボトル本体４０の側壁上に配設することにより、第１の底部キャップ７４および第２の底部キャップ１００は、第１の導電性構成要素８２、第２の導電性構成要素８４、第３の導電性構成要素８６の間の良好な接触を確実にする。その結果、パワー出力モジュール９２は、第１の導電性構成要素８２、第２の導電性構成要素８４、および第３の導電性構成要素８６を介して第２の電極構造体８０に電気的に接続される。   The first conductive component 82 contacts the second conductive component 84 when the first bottom cap 74 is mated with the bottom opening of the bottle body 40. The second conductive component 84 contacts the third conductive component 86 when the second bottom cap 100 mates with the first bottom cap 74. By disposing the conductive component on the side wall of the bottle body 40, the first bottom cap 74 and the second bottom cap 100 are provided with the first conductive component 82 and the second conductive component 84. Ensuring good contact between the third conductive components 86. As a result, the power output module 92 is electrically connected to the second electrode structure 80 via the first conductive component 82, the second conductive component 84, and the third conductive component 86. Connected.

さらに、第１の底部キャップ７４がボトル本体４０の底部開口部と対合し、第２の底部キャップ１００が第１の底部キャップ７４と対合するとき、伸縮自在の構成要素７２は、ベース９０、導電性プレート６２３および／または固定構成要素７０と接触する。したがって、パワー出力モジュール９２は、接続構成要素８８、ベース９０、伸縮自在の構成要素７２、導電性プレート６２３、および／または固定構成要素７０を介して第１の電極構造体６０に電気的に接続される。   Further, when the first bottom cap 74 is mated with the bottom opening of the bottle body 40 and the second bottom cap 100 is mated with the first bottom cap 74, the telescopic component 72 is In contact with the conductive plate 623 and / or the stationary component 70. Accordingly, the power output module 92 is electrically connected to the first electrode structure 60 via the connecting component 88, the base 90, the telescopic component 72, the conductive plate 623, and / or the fixed component 70. Is done.

図４は、本開示の一実施形態による、注液型パワーバンク構造体の分解図である。図４に示す構成要素は、原寸に比例して描かれておらず、例示の目的のためにすぎないことを留意されたい。注液型パワーバンク構造体は、水がボトル本体４０の上部開口部からボトル本体４０内に注入されるように設計される。第１の電極構造体６０は、装着プレート６２と一緒になって、ボトル本体４０の底部開口部からボトル本体４０内に挿入される。本開示の設計により、ユーザは、使用済みの電極構造体６０を新しい電極構造体６０に容易に交換することができる。   FIG. 4 is an exploded view of a liquid injection type power bank structure according to an embodiment of the present disclosure. Note that the components shown in FIG. 4 are not drawn to scale and are for illustrative purposes only. The liquid injection type power bank structure is designed such that water is injected into the bottle body 40 from the upper opening of the bottle body 40. The first electrode structure 60 is inserted into the bottle body 40 from the bottom opening of the bottle body 40 together with the mounting plate 62. The design of the present disclosure allows a user to easily replace a used electrode structure 60 with a new electrode structure 60.

第１の電極構造体６０は、円筒形状を有する。通常、中実Ｍｇピラーを使用する既存の水電池と比較して、円筒形状を有する第１の電極構造体６０は、従来の中実Ｍｇピラーより大きい露出領域を提供することができる。その結果、本開示の注液型パワーバンク構造体は、より完全な化学反応を生み出すことができ、これにより、今度は、注液型パワーバンク構造体の寿命を増大させることができる。   The first electrode structure 60 has a cylindrical shape. In general, the first electrode structure 60 having a cylindrical shape can provide an exposed area larger than that of the conventional solid Mg pillar as compared with the existing water battery using the solid Mg pillar. As a result, the liquid injection type power bank structure of the present disclosure can generate a more complete chemical reaction, which in turn can increase the life of the liquid injection type power bank structure.

図１および４に示す第２の電極構造体８０は、ボトル本体４０の内側側壁の一部にわたってのみ延びるが、第２の電極構造体８０によって覆われた領域は、異なる設計によって延ばされることが可能であることを理解されたい。第２の電極構造体８０の領域が大きくなるほど、注液型パワーバンク構造体の寿命は長くなる。   The second electrode structure 80 shown in FIGS. 1 and 4 extends only over a portion of the inner side wall of the bottle body 40, but the area covered by the second electrode structure 80 may be extended by a different design. Please understand that this is possible. The larger the region of the second electrode structure 80, the longer the life of the liquid injection type power bank structure.

図５は、本開示の一実施形態による、注液型パワーバンク構造体の概略図である。図５に示す構成要素は、原寸に比例して描かれておらず、例示の目的のためにすぎないことを留意されたい。図５に示すように、注液型パワーバンク構造体１のボトル本体４０は、水によって充填される。第１の電極構造体６０は、水に完全に浸される。この設計は、第１の電極構造体６０全体が、発電に使用され得ることを確実にし、それによって注液型パワーバンク構造体の寿命を増大させる。   FIG. 5 is a schematic diagram of a liquid injection type power bank structure according to an embodiment of the present disclosure. It should be noted that the components shown in FIG. 5 are not drawn to scale and are for illustrative purposes only. As shown in FIG. 5, the bottle main body 40 of the liquid injection type power bank structure 1 is filled with water. The first electrode structure 60 is completely immersed in water. This design ensures that the entire first electrode structure 60 can be used for power generation, thereby increasing the life of the infused power bank structure.

塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）などの電解物が、注液型パワーバンク構造体１が製造されるときに第１の電極構造体６０内に入れられ得る。この意味で、ユーザは、水をボトル本体４０内に注入するだけで注液型パワーバンク構造体１を活性化させることができる。水中に溶解したＮａＣｌは、第１の電極構造体６０と第２の電極構造体８０の間の良好な反応を確実にする。   An electrolyte such as sodium chloride (NaCl) can be placed in the first electrode structure 60 when the liquid injection type power bank structure 1 is manufactured. In this sense, the user can activate the liquid injection type power bank structure 1 simply by injecting water into the bottle body 40. NaCl dissolved in water ensures a good reaction between the first electrode structure 60 and the second electrode structure 80.

本開示の特有の実施形態が本明細書において開示されてきたが、本開示は、開示する実施形態に限定されることは意図されない。当業者は、本開示の趣旨から逸脱することなく、改変および変更をこれらの実施形態に加えることができることを認識するであろう。本開示は、本発明の範囲に入るそのような改変および変更すべてを包含するよう意図される。   While specific embodiments of the present disclosure have been disclosed herein, the present disclosure is not intended to be limited to the disclosed embodiments. Those skilled in the art will recognize that modifications and changes can be made to these embodiments without departing from the spirit of the present disclosure. The present disclosure is intended to embrace all such modifications and variations that fall within the scope of the invention.

Claims (16)

注液型パワーバンク構造体（１）であって、
上部開口部および底部開口部を備えたボトル本体（４０）であって、第１の電極構造体（６０）および第２の電極構造体（８０）を収容するように構成される、ボトル本体（４０）と、
前記ボトル本体（４０）の前記上部開口部と対合するように構成された上部キャップ（２０）と、
前記ボトル本体（４０）の前記底部開口部と対合するように構成された第１の底部キャップ（７４）と、
前記第１の底部キャップ（７４）と対合するように構成された第２の底部キャップ（１００）と、
前記第２の底部キャップ（１００）内に配設されたパワー出力モジュール（９２）とを備え、
前記第１の電極構造体（６０）は、円筒形状を有し、前記第２の電極構造体（８０）は、メッシュ形状を有し、前記パワー出力モジュール（９２）は、前記第１の電極構造体（６０）および前記第２の電極構造体（８０）に電気的に接続される、注液型パワーバンク構造体（１）。 An injection type power bank structure (1),
A bottle body (40) with a top opening and a bottom opening, the bottle body (40) configured to receive a first electrode structure (60) and a second electrode structure (80) 40)
An upper cap (20) configured to mate with the upper opening of the bottle body (40);
A first bottom cap (74) configured to mate with the bottom opening of the bottle body (40);
A second bottom cap (100) configured to mate with the first bottom cap (74);
A power output module (92) disposed within the second bottom cap (100);
The first electrode structure (60) has a cylindrical shape, the second electrode structure (80) has a mesh shape, and the power output module (92) includes the first electrode. A liquid injection type power bank structure (1) electrically connected to the structure (60) and the second electrode structure (80). 前記上部キャップ（２０）が、
第１のシリコン片（２４）と、
第２のシリコン片（２６）と、
前記上部キャップ（２０）の上部に配設された空気口（２０１）と
を備え、
開口部（２４１）が、前記第１のシリコン片（２４）の中心内に形成され、切断部（２６１）が、前記第２のシリコン片（２６）の中心内に形成され、
前記第１のシリコン片の厚さは、前記第２のシリコン片の厚さより大きい、請求項１に記載の注液型パワーバンク構造体。 The upper cap (20) is
A first silicon piece (24);
A second silicon piece (26);
An air port (201) disposed on an upper portion of the upper cap (20),
An opening (241) is formed in the center of the first silicon piece (24), and a cut (261) is formed in the center of the second silicon piece (26),
The liquid injection type power bank structure according to claim 1, wherein the thickness of the first silicon piece is larger than the thickness of the second silicon piece. 前記開口部（２４１）および前記切断部（２６１）が、液体ではなくガスが前記切断部（２６１）を通り抜けることができるように構成される、請求項２に記載の注液型パワーバンク構造体。   The liquid injection type power bank structure according to claim 2, wherein the opening (241) and the cutting part (261) are configured so that a gas, not a liquid, can pass through the cutting part (261). . 前記第１の電極構造体（６０）が、マグネシウム（Ｍｇ）を含み、前記第２の電極構造体（８０）が、炭素（Ｃ）、ニッケル（Ｎｉ）、および電導性メッシュを備える、請求項１に記載の注液型パワーバンク構造体。   The first electrode structure (60) comprises magnesium (Mg), and the second electrode structure (80) comprises carbon (C), nickel (Ni), and a conductive mesh. The liquid injection type power bank structure according to 1. 前記第２の電極構造体（８０）が、次の材料：ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、超伝導性カーボンブラック、およびグラファイトのうちの少なくとも１つをさらに含む、請求項４に記載の注液型パワーバンク構造体。   The infusion of claim 4, wherein the second electrode structure (80) further comprises at least one of the following materials: polytetrafluoroethylene (PTFE), superconducting carbon black, and graphite. Type power bank structure. 前記ボトル本体（４０）の内側側壁上に配設された第１の導電性構成要素（８２）と、
前記第１の底部キャップ（７４）の前記内側側壁および外側側壁の両方上に配設された第２の導電性構成要素（８４）と、
前記第２の底部キャップ（１００）の前記内側側壁上に配設された第３の導電性構成要素（８６）と
をさらに備え、
前記第１の導電性構成要素（８２）は、前記第１の底部キャップ（７４）が前記ボトル本体（４０）の前記底部開口部と対合するとき、前記第２の導電性構成要素（８４）と接触し、
前記第２の導電性構成要素（８４）は、前記第２の底部キャップ（１００）が前記第１の底部キャップ（７４）と対合するとき、前記第３の導電性構成要素（８６）と接触する、請求項１に記載の注液型パワーバンク構造体。 A first conductive component (82) disposed on an inner sidewall of the bottle body (40);
A second conductive component (84) disposed on both the inner and outer sidewalls of the first bottom cap (74);
A third conductive component (86) disposed on the inner sidewall of the second bottom cap (100);
The first conductive component (82) is configured such that when the first bottom cap (74) mates with the bottom opening of the bottle body (40), the second conductive component (84). )
The second conductive component (84) is coupled to the third conductive component (86) when the second bottom cap (100) mates with the first bottom cap (74). The liquid injection type power bank structure according to claim 1 which contacts. 前記パワー出力モジュール（９２）が、前記第１の導電性構成要素（８２）、前記第２の導電性構成要素（８４）、および前記第３の導電性構成要素（８６）を介して前記第２の電極構造体（８０）に電気的に接続される、請求項６に記載の注液型パワーバンク構造体。   The power output module (92) is connected to the first conductive component (82), the second conductive component (84), and the third conductive component (86) via the first conductive component (82). The liquid injection type power bank structure according to claim 6, which is electrically connected to the two electrode structures (80). 前記第１の導電性構成要素（８２）、前記第２の導電性構成要素（８４）、および前記第３の導電性構成要素（８６）の各々が、薄い金属プレートである、請求項７に記載の注液型パワーバンク構造体（１）。   8. The first conductive component (82), the second conductive component (84), and the third conductive component (86) are each a thin metal plate. The liquid injection type power bank structure (1) described. 前記第１の導電性構成要素（８２）、前記第２の導電性構成要素（８４）、および前記第３の導電性構成要素（８６）の各々が、めっきプロセスを用いて配設された導電性コーティングである、請求項７に記載の注液型パワーバンク構造体。   Each of the first conductive component (82), the second conductive component (84), and the third conductive component (86) is disposed using a plating process. The liquid injection type power bank structure according to claim 7, which is an adhesive coating. シリコンＯリング（６２１）と、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）樹脂（６２２）と、導電性プレート（６２３）とを有する装着プレート（６２）であって、固定構成要素（７０）を介して前記第１の電極構造体（６０）に固定される、装着プレート（６２）をさらに備える、請求項１に記載の注液型パワーバンク構造体。   A mounting plate (62) having a silicon O-ring (621), an acrylonitrile butadiene styrene (ABS) resin (622), and a conductive plate (623), wherein the first through the fixed component (70). The liquid injection type power bank structure according to claim 1, further comprising a mounting plate (62) fixed to the electrode structure (60). 前記シリコンＯリング（６２１）が、液体が前記ボトル本体（４０）の前記底部開口部から漏出することを防止するように構成され、
前記固定構成要素（７０）が、導電性材料から作製され、さび耐性を有するように処理される、請求項１０に記載の注液型パワーバンク構造体。 The silicon O-ring (621) is configured to prevent liquid from leaking out of the bottom opening of the bottle body (40);
11. The injectable power bank structure of claim 10, wherein the stationary component (70) is made from a conductive material and is treated to be rust resistant. 前記第１の底部キャップ（７４）が、前記第１の底部キャップ（７４）の中心内に形成された開口部（７４１）を備え、
前記第２の底部キャップ（１００）が、前記第２の底部キャップ（１００）の底部に配設されたベース（９０）と、前記ベース（９０）の上方の、前記第２の底部キャップ（１００）の中心内に形成された空洞（１０１）とを備える、請求項１０に記載の注液型パワーバンク構造体。 The first bottom cap (74) comprises an opening (741) formed in the center of the first bottom cap (74);
The second bottom cap (100) includes a base (90) disposed on a bottom of the second bottom cap (100), and the second bottom cap (100) above the base (90). The liquid injection type power bank structure according to claim 10, comprising a cavity (101) formed in the center of the liquid crystal. 前記空洞（１０１）内に配設された伸縮自在の構成要素（７２）をさらに備え、
前記伸縮自在の構成要素（７２）は、導電性材料から作製され、
前記伸縮自在の構成要素（７２）は、前記第１の底部キャップ（７４）が前記ボトル本体（４０）の前記底部開口部と対合し、前記第２の底部キャップ（１００）が前記第１の底部キャップ（７４）と対合するとき、前記ベース（９０）、前記導電性プレート（６２３）および／または前記固定構成要素（７０）と接触する、請求項１２に記載の注液型パワーバンク構造体。 A telescopic component (72) disposed in the cavity (101);
The stretchable component (72) is made from a conductive material;
In the telescopic component (72), the first bottom cap (74) mates with the bottom opening of the bottle body (40) and the second bottom cap (100) is the first. 13. An injectable power bank according to claim 12, wherein said injectable power bank contacts said base (90), said conductive plate (623) and / or said stationary component (70) when mated with a bottom cap (74) of Structure. 前記ベース（９０）と前記パワー出力モジュール（９２）との間に電気的に接続された接続構成要素（８８）をさらに備え、前記パワー出力モジュール（９２）は、前記接続構成要素（８８）、前記ベース（９０）、前記伸縮自在の構成要素（７２）、前記導電性プレート（６２３）、および／または前記固定構成要素（７０）を介して前記第１の電極構造体（６０）に電気的に接続される、請求項１３に記載の注液型パワーバンク構造体。   And further comprising a connection component (88) electrically connected between the base (90) and the power output module (92), the power output module (92) comprising the connection component (88), Electrically connected to the first electrode structure (60) via the base (90), the telescopic component (72), the conductive plate (623), and / or the fixed component (70) The liquid injection type power bank structure according to claim 13, which is connected to the liquid crystal. 前記第２の電極構造体（８０）の前記形状が、可撓性であり、
前記第２の電極構造体（８０）は、前記ボトル本体（４０）の内側側壁の少なくとも一部分にわたって延びる、請求項１に記載の注液型パワーバンク構造体。 The shape of the second electrode structure (80) is flexible;
The liquid injection type power bank structure according to claim 1, wherein the second electrode structure (80) extends over at least a part of the inner side wall of the bottle body (40). 前記ボトル本体（４０）が、前記ボトル本体（４０）の前記上部開口部から水によって充填される、請求項１に記載の注液型パワーバンク構造体。   The liquid injection type power bank structure according to claim 1, wherein the bottle body (40) is filled with water from the upper opening of the bottle body (40).
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